如何選擇合適的里氏硬度計(jì)？

什么情況下選擇里氏硬度計(jì)？  i- y: J, C2 W% a% c/ I; g* n
首先，我們來明確一下，什么是硬度。硬度是評定金屬材料力學(xué)性能常用的指標(biāo)之一。硬度的實(shí)質(zhì)是材料抵抗另一較硬材料壓入的能力。硬度檢測是評價(jià)金屬力學(xué)性能迅速、經(jīng)濟(jì)、簡 單的一種試驗(yàn)方法。 那么，檢測硬度的主要目的就是測定材料的適用性，或材料為使用目的所進(jìn)行的特殊硬化或軟化處理的效果。對于被檢測材料而言，硬度是代表著在一定壓頭和試驗(yàn)力作用下所反映出的彈性、塑性、強(qiáng)度、韌性及磨損抗力等多種物理量的綜合性能。由于通過硬度試驗(yàn)可以反映金屬材料在不同的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和熱處理工藝條件下性能的差異，因此硬度試驗(yàn)廣泛應(yīng)用于金屬性能的檢驗(yàn)、監(jiān)督熱處理工藝質(zhì)量和新材料的研制。
其次，硬度檢測的方法主要有哪些？
金屬硬度檢測主要有兩類試驗(yàn)方法。一類是靜態(tài)試驗(yàn)方法，這類方法試驗(yàn)力的施加是緩慢而無沖擊的。硬度的測定主要決定于壓痕的深度、壓痕投影面積或壓痕凹印面積的大小。靜態(tài)試驗(yàn)方法包括布氏、洛氏、維氏、努氏、韋氏、巴氏等。其中布、洛、維三種試驗(yàn)方法是應(yīng)用廣的，它們是金屬硬度檢測的主要試驗(yàn)方法。這里的洛氏硬度試驗(yàn)又是應(yīng)用多的，它被廣泛用于產(chǎn)品的檢驗(yàn)。另一類試驗(yàn)方法是動(dòng)態(tài)試驗(yàn)法，這類方法試驗(yàn)力的施加是動(dòng)態(tài)的和沖擊性的。這里包括肖氏和里氏硬度試驗(yàn)法。動(dòng)態(tài)試驗(yàn)法主要用于大型的，不可移動(dòng)工件的硬度檢測。) l7 j4 [- |- {6 J* B4 l
再次，什么情況下選擇里氏硬度計(jì)，當(dāng)前工業(yè)對硬度的要求已越來越高了，特別是涉及金屬材料的一些企業(yè)，因此，對硬度測量工具的要求也越來越高了。里氏硬度計(jì)作為硬度測量的一種動(dòng)態(tài)試驗(yàn)法，這類方法試驗(yàn)力的施加是動(dòng)態(tài)的和沖擊性的，里氏硬度計(jì)主要用于大型的，不可移動(dòng)工件的硬度檢測。由于里氏硬度計(jì)本身屬于便攜式儀器，其方便，快捷的測量方法更是受到廣大工程師朋友的歡迎。相較布洛維硬度計(jì)，里氏硬度計(jì)有著相當(dāng)高的性價(jià)比。因此，在可以使用動(dòng)態(tài)試驗(yàn)法的情況下，選擇一款合適的里氏硬度計(jì)對硬度測量顯得更為重要了。里氏硬度計(jì)的基本原理是具有一定質(zhì)量的沖擊體在一定的試驗(yàn)力作用下沖擊試樣表面，測量沖擊體距試樣表面1mm處的沖擊速度與回跳速度，利用電磁原理，感應(yīng)與速度成正比的電壓。里氏硬度值以沖擊體回跳速度與沖擊速度之比來表示。 　　) i$ v* e2 m( K6 z6 t( ~+ C9 l1 s, m2 q
計(jì)算公式：HL=1000*（VB/VA）4 R5 }" T4 W" `. o: U: s
式中：5 y5 k2 N* K- _* e$ E
HL——里氏硬度值' ?: Q9 G* W/ C
VB——沖擊體回跳速度
沖擊體沖擊速度3 A, K) }6 h  B% p! P- P$ Y7 l" r
根據(jù)里氏原理，只要材料具備一定剛性，能形成反彈，就能測出準(zhǔn)確的里氏硬度值，但很多材料里氏與其它制式的硬度沒有相應(yīng)的換算關(guān)系，當(dāng)前主流里氏硬度計(jì)9種材料的換算表。具體材料如下：鋼和鑄鋼，合金工具鋼，灰鑄鐵，球墨鑄鐵，鑄鋁合金，銅鋅合金，銅錫合金，純銅，不銹銅。 因此，建議在測量上述幾種材料時(shí)可放心選擇里氏硬度計(jì)。對于一些特殊材料的試樣，用戶可使用廠家提供的擬合曲線軟件做專用換算表。在實(shí)際生產(chǎn)中，使用的金屬材料多種多樣，由于里氏硬度計(jì)對材料的加工方式、材料的合金元素組成敏感，而里氏硬度計(jì)芯片中儲(chǔ)存的硬度換算表不可能都滿足用戶的需要，用戶在測試中，可以使用擬合軟件做自己專用的硬度換算表。
里氏硬度計(jì)特點(diǎn)  f# m# S% y. G* t- R' p( O8 l& o
里氏硬度計(jì)儀器輕巧，測試簡便，快速，讀數(shù)方便，適于檢測硬度范圍很寬的金屬材料，并且可以從不同方向進(jìn)行測試，非常適于在現(xiàn)場對大型工件、組裝件進(jìn)行硬度測試，比肖氏硬度計(jì)有了很大的技術(shù)進(jìn)步。
它的缺點(diǎn)是這種試驗(yàn)方法在國際上還沒有被普遍接受，迄今還沒有被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）采納，試驗(yàn)數(shù)據(jù)在國際上還缺乏來自獨(dú)立的第三方或國際組織方面的監(jiān)督與復(fù)核。里氏硬度試驗(yàn)要求試樣有一定的質(zhì)量和厚度，不適于測試小工件。里氏硬度計(jì)主要用于在現(xiàn)場快速測試大型的、組裝的、不便移動(dòng)的、不允許切割試樣的工件，用于測試大型模具、大型鍛造件、鑄造件，可以靈活地測試大型工件不同部位的硬度，它是大型工件硬度測試上非常有效實(shí)用的檢測手段，在國內(nèi)有取代肖氏硬度計(jì)的趨勢。里氏硬度計(jì)不能測試表面硬化工件，通過耦合的辦法測試小零件往往是不可靠的，目前有被誤導(dǎo)測試小零件的傾向。對于中、小零件應(yīng)盡量采用國際上通用的靜態(tài)硬度測試方法。與肖氏硬度試驗(yàn)相同，里氏硬度試驗(yàn)結(jié)果的比較也是**于彈性模量相同或相近的材料。
里氏硬度計(jì)是根據(jù)里氏（Dietmar Leeb）硬度測試原理設(shè)計(jì)而成，測出里氏硬度值經(jīng)過程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換成布氏，洛氏，維氏，肖氏等硬度值，還可以配置各種測試配件，來滿足于各種測試條件和環(huán)境。
看到這里，你一定明白了在什么情況下選擇理氏硬度計(jì)了，但是，如何選擇一款合適的里氏硬度計(jì)呢？9 `% S; `+ T& X0 j" G
如何選擇合適的里氏硬度計(jì)？
里氏硬度計(jì)屬于計(jì)量檢測儀器，在保證產(chǎn)品質(zhì)量、進(jìn)行失效分析方面起著重要作用，因此選擇好里氏硬度計(jì)對于使用者來說是個(gè)關(guān)鍵問題。我個(gè)人認(rèn)為，里氏硬度計(jì)的選擇不能單以價(jià)錢高低來定，適合實(shí)際使用情況的才能稱得上是合適的。里氏硬度計(jì)的選型可以說是工程師在解決實(shí)際應(yīng)用時(shí)的一個(gè)重要的問題，一個(gè)好的里氏硬度計(jì)選型方案不僅可以節(jié)約產(chǎn)品成本、為客戶省錢，而且可以節(jié)約使用人員的時(shí)間、使實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)現(xiàn)場的測量方便，快捷。選擇正確的里氏硬度計(jì)可以得到匹配**的數(shù)據(jù)，為實(shí)際應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。下面結(jié)合本人的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)及所學(xué)所想與各位朋友及同仁一起探討一下里氏硬度計(jì)選型中的學(xué)問及應(yīng)注意的問題。里氏硬度計(jì)選型時(shí)需要關(guān)心的問題主要包括以下幾個(gè)方面：(1) 性能；(2) 成本； (3) 典型應(yīng)用是否方便；(4) 是否具備完善的售后服務(wù)；. D. B/ y7 v4 G8 e
(1) 性能, B$ V' f3 ]8 l
之所以把性能放在**位，是因?yàn)槔锸嫌捕扔?jì)的性能優(yōu)劣決定了我們使用時(shí)的產(chǎn)品的故障發(fā)生率及產(chǎn)品使用壽命，產(chǎn)品的故障發(fā)生率及使用壽命終會(huì)影響到工作的效率和數(shù)據(jù)的可靠性，因此在選型時(shí)一定要保證所選的里氏硬度計(jì)在性能上不能有問題，至少在預(yù)見的時(shí)間范圍內(nèi)或在保修期范圍內(nèi)出現(xiàn)故障及損壞的幾率很低。里氏硬度計(jì)性能主要包括功能、工作溫度、測量范圍，讀數(shù)精度，測量參數(shù)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等，在選型時(shí)必須保證這幾點(diǎn)符合產(chǎn)品的應(yīng)用要求。例如主要在工業(yè)現(xiàn)場使用的，那么儀器的耐用性就應(yīng)該要高，并且要求使用時(shí)具有操作簡易的特點(diǎn)。
現(xiàn)在很多工業(yè)客戶在選高性能里氏硬度計(jì)時(shí)，會(huì)去考慮國外進(jìn)口的里氏硬度計(jì)，市面上主流的國外里氏硬度計(jì)主要有：0 Q1 f# U7 |) j2 v* s0 \
1,德國EPK的PhysiTest系列里氏硬度計(jì)，
2，瑞士proceq公司的Equotip系列里氏硬度計(jì)，
上述一些里氏硬度計(jì)都各有其特點(diǎn)。筆者經(jīng)過一系列的實(shí)測比較，發(fā)現(xiàn)這幾款儀器在測量各種鋼和鑄鋼的硬度時(shí)，沒有太大區(qū)別。重復(fù)性也比較接近。
(2) 成本' m3 i" j0 {- B$ l
很多人都知道一分價(jià)錢一分貨的道理，而且很多客戶在選擇商品的時(shí)候往往并不會(huì)選擇便宜和貴的，而且性價(jià)比比較高的，因此我們在選擇里氏硬度計(jì)時(shí)應(yīng)主要考慮到儀器的性能和價(jià)格是否是合適?？梢哉f，里氏硬度計(jì)的成本在一定程度上會(huì)影響到客戶的選擇和使用，因此選型時(shí)必須考慮成本問題，一般來說，國產(chǎn)的里氏硬度計(jì)價(jià)格比較低廉，從千到上萬，各種價(jià)位都有，但是，國產(chǎn)的里氏硬度計(jì)市場也非常亂，各種質(zhì)量的產(chǎn)品同時(shí)充訴著市場，讓客戶不知道什么產(chǎn)品才能真正滿足自己的使用需求。很多時(shí)候我們都會(huì)發(fā)現(xiàn)，價(jià)格貴一點(diǎn)，其功能和性能會(huì)好一點(diǎn)，而便宜的里氏硬度計(jì)往往在功能和性能上不及貴一點(diǎn)的，因此必須學(xué)會(huì)折中。那到底改怎么折中呢？
典型應(yīng)用是否方便
典型應(yīng)用其實(shí)就是指里氏硬度計(jì)在特定的工作環(huán)境的典型使用是否適當(dāng)，如果測量的樣品厚度只有幾個(gè)mm，或者更薄的時(shí)候，這時(shí)如果選擇了普通里氏硬度計(jì)去測量，就可能導(dǎo)致無法測出正確數(shù)據(jù)。選型時(shí)必須要充分考慮到各種使用環(huán)境的特殊性，如測量范圍，被測物體的材質(zhì)，是否具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，是否可測量超薄樣品厚度，測量環(huán)境等等。
(4) 是否具備完善的售后服務(wù)
一臺(tái)儀器在使用過程中遇到各種各樣的故障或問題，是比較常見的。這個(gè)時(shí)候，就需要跟廠家或者經(jīng)銷商去詢求服務(wù)了。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國產(chǎn)里氏硬度計(jì)在使用上故障率比進(jìn)口里氏硬度計(jì)故障率要高出很多，而且售后方面總體水平不高，各種現(xiàn)象都有。整體上，進(jìn)口里氏硬度計(jì)的售后服務(wù)整體水平要優(yōu)于國產(chǎn)。特別是在儀器出現(xiàn)故障后，報(bào)修后會(huì)一般會(huì)得到及時(shí)的處理。某些國外廠家因?yàn)榧夹g(shù)原因，可能需要把儀器返回本國去進(jìn)行維護(hù)，這種情況會(huì)浪費(fèi)掉使用者大量的時(shí)間。但某些廠家會(huì)在國內(nèi)設(shè)維修點(diǎn)或辦事處，例如德國EPK公司就在大陸深圳設(shè)有專業(yè)產(chǎn)品技術(shù)服務(wù)，客戶在使用PhysiTest系列里氏硬度計(jì)有問題時(shí)，均可得到及時(shí)的處理?？纱罅抗?jié)省時(shí)間，提高工作效率。; v) o) q2 n) @5 k
具體里氏硬度計(jì)選型時(shí)可以想讓經(jīng)銷商那邊的工程師進(jìn)行推薦，然后再根據(jù)上面的討論進(jìn)行終選型，目前筆者跟一些管道公司的工程師溝通過，發(fā)現(xiàn)他們在很多在時(shí)候會(huì)選擇國外的里氏硬度計(jì)，公司只裝了

為什么選擇進(jìn)口里氏硬度計(jì)! H( h( a  ^/ v: K" w8 z
通過上述比較，我們已經(jīng)知道，要比較硬度計(jì)的 性能， 成本， 典型應(yīng)用是否方便，是否具備完善的售后服務(wù)等

如何選擇適合的進(jìn)口里氏硬度計(jì)6 F7 r7 f. y- M6 O4 u- V
1，了解自己需要測試的工件的規(guī)格，及工件的大小、薄厚、表面的粗糙度等物理性質(zhì)。
，工件的材料也會(huì)對測試結(jié)果產(chǎn)生不同的影響，如鋁、銅、工具鋼等特殊材料，不同的材料反彈模數(shù)即不同，選擇沖擊裝置對測試結(jié)果極為重要。
，采購里氏硬度計(jì)的目地，需要測試的硬度制，HL、HB、HRC、HRB、HV、HS，滿足以上條件您就可以購得為您提高工作效率的進(jìn)口里氏硬度計(jì)。* j# v; U  W0 G; V" J( j
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附里氏硬度計(jì)的應(yīng)用范圍表
、鋼和鑄鋼 洛氏硬度 HRC 17-69 　　洛氏硬度 HRB 13-101.7 　　布氏硬度 HB 20-655 　　維氏硬度 HV 80-940 　　肖氏硬度 HS 32-99.5 　　抗拉強(qiáng)度 N/mm2 255-2180 　- E' l+ y% L, h9 r( T
2、合金工具鋼 洛氏硬度 HRC 21-67 　　維氏硬度 HV 80-900 　　% S& A" n1 }$ f+ |7 K
3、不銹鋼 洛氏硬度 HRC 20-62 　　洛氏硬度 HRB 46-102 　　布氏硬度 HB 85-655 　　維氏硬度 HV 85-802 　　
、灰鑄鐵 洛氏硬度 HRC 21-59 　　布氏硬度 HB 90-664 　　維氏硬度 HV 90-698 　　* }. V- |' v" {% V3 L8 @( Z7 T
5、球墨鑄鐵 洛氏硬度 HRC 21-60 　　布氏硬度 HB 95-686 　　維氏硬度 HV 96-724 　　
、鑄鋁合金 洛氏硬度 HRB 24-85 　　布氏硬度 HB 19-164 　　維氏硬度 HV 22-193 　　
、銅鋅合金(黃銅) 洛氏硬度 HRB 14-95 　　布氏硬度 HB 40-173 　　/ [2 t/ d! z2 p4 b, B, P0 _
8、銅鋁/銅錫合金(青銅) 布氏硬度 HB 60-290 　　
、鍛銅合金(純銅) 布氏硬度 HB 45-315 　　
、鍛鋼洛氏硬度 HB 20-650